中学受験理科｜遺伝の組み合わせを表で解く｜エンドウの丸い種子としわの種子

丸い種子のエンドウどうしを掛け合わせたのに、しわのある種子ができました。見た目が同じ親なら、子も必ず同じになるのでしょうか。遺伝を題材にした資料問題では、外から見える形と、その形に関わる組み合わせを分けて読みます。

この記事は、遺伝の専門用語を暗記してから解く構成ではありません。中学入試の初見の文章題を想定して、必要な規則をすべて問題内で与えます。その規則から表を作り、起こりうる組み合わせの割合を考えます。

最初に、模型の三つの規則を読む

種子の形に関わる要素をRとrという記号で表します。一つの個体はこの要素を二つ持ち、RR・Rr・rrのどれかになります。この模型ではRを一つでも持つと丸く、rrのときだけしわになります。

子は両親から一つずつ要素を受け取ります。RRの親が渡すのはRだけ、rrならrだけです。Rrの親はRかrを、それぞれ同じ確かさで渡すものとします。両親から渡る要素の組み合わせは独立に考えます。

記号Rは丸い形そのものではなく、形に関わる要素を表す約束です。Rrの見た目が丸いからといって、rが消えたり、次の子へ伝わらなくなったりするわけではありません。

例題1の組み合わせ表。rRとRrは同じ組み合わせですが、親から受け取る経路が別なので二つの欄に分けます。

Rrどうしを組み合わせる場合、一方の親が渡すR・rを表の上に、もう一方のR・rを左に書きます。四つのマスを埋めるとRR、Rr、rR、rrです。RrとrRは受け取った親の順が違うだけで、持つ要素の組としては同じです。

四つは同じ確かさで起こるので、RRが4分の1、Rrが2分の1、rrが4分の1となります。見た目では前の三つが丸く、最後だけがしわなので、丸対しわは3対1の割合です。

「組が三種類あるから3分の1ずつ」とすると、Rrに二つの経路があることを落としてしまいます。種類の数と、同じ確かさのマスの数を区別します。割合を求めるときは、まず四つのマスへ戻ると確認できます。

丸い親はRRかRrのどちらかです。外からの形だけでは、rを持つかどうかは区別できません。したがって「丸い親どうし」という情報だけで、子の割合がいつも3対1と決まるわけではありません。

RRどうしなら子はRRだけですし、RRとRrならRRまたはRrで、どちらも丸くなります。しわの子が出る可能性を考えるには、両親がrを渡せるかを調べます。

このように、見える結果から内部の組み合わせを推定する場面では、分かることと候補として残ることを分けます。習った比を、条件を読まずに当てはめないようにしてください。

本文の規則でRrとRrを掛け合わせます。丸い種子としわの種子の割合を求めましょう。また、この割合どおりに考えたとき、200個のうちしわの種子は何個相当ですか。実際の個数が必ず一致するとはしません。

答え・解説： 丸が4分の3、しわが4分の1で、しわは50個相当です。四つの等しいマスRR・Rr・rR・rrのうち、しわになるのはrrの一つだけです。200×4分の1＝50と計算します。

これは割合からの見積もりです。4個だけ採れば、必ず丸3個としわ1個になるという意味ではありません。少ない数では偏った結果も起こります。予想される割合と、実際に数えた記録を同じものとして扱わないことが重要です。

Rrの親とrrの親を掛け合わせます。子の要素の組と見た目の割合を求めましょう。さらに、RRの親とrrの親なら結果はどう変わりますか。

答え・解説： Rrとrrの組み合わせでは、子はRrとrrが同じ割合で、丸としわが1対1です。rrの親はrだけを渡し、もう一方がRを渡すかrを渡すかで二通りに分かれます。

RRとrrなら、Rとrを受け取る子だけなので全てRr、見た目は全て丸くなります。丸い親でもRRかRrかによって、しわの親と組み合わせた結果は違うことが分かります。

この規則は、対象にした形質を単純化した模型です。生物の性質すべてが、二つの記号と3対1だけで説明できるわけではありません。複数の要因や環境が関係する性質もあります。人の能力や価値を、このような表で決める話でもありません。

また、丸い方がよい、しわが劣っているという評価を表す記号ではありません。形として現れる規則を示しているだけです。優れている・劣っているという日常語へ置き換えないようにします。

初めて見る題材でも、何を一つずつ受け取るのか、どの組が同じ確かさなのか、どの形として現れるのかを分ければ、表に整理できます。文章の規則を小さな表へ翻訳する練習として取り組んでください。